Ученые Университета Гельфа (Канада) называют растущую жару одним из потенциальных виновников сокращения популяций шмелей во всем мире, поскольку перегрев снижает способность шмелей строить пригодные для жизни улья, в которых могут развиваться здоровые личинки.
Тепло является важным фактором в обеспечении жизнедеятельности. Однако, несмотря на способность шмелей к терморегуляции, нагрев ульев выше 35 °С приводит к летальному исходу.
В мире существует множество видов шмелей, обитающих в самых разных условиях. Сокращение численности многих из них связано с изменением климата. В ходе исследования ученые выявили общую черту между видами, независимо от географического ареала: оптимальная температура в шмелиных ульях — 28–32 °С.
Поскольку эта характеристика является общей для многих видов, она может ограничивать эволюционную пластичность, а значит, шмелям будет трудно адаптироваться к повышению температуры, и они будут стараться оставаться в пределах своей тепловой нейтральной зоны — точки, в которой поддержание нужной температуры требует минимальных метаболических затрат. Тепловой стресс, выводящий вид из этого диапазона, крайне опасен.
Чрезмерно высокие температуры более вредны для большинства животных и растений, чем низкие. В прохладных условиях организмы, которые не регулируют температуру своего тела с помощью метаболизма, просто замедляются, но, когда температура становится слишком высокой, метаболические процессы начинают нарушаться и останавливаются. Наступает быстрая смерть.
Проанализировав научную литературу за 180 лет, исследователи установили, что шмели способны выживать при температуре до 36 °С и оптимально развиваться при температуре 30–32°С. Этот показатель может отличаться у разных видов в разных биогеографических условиях. Несмотря на то, что у шмелей есть поведенческие адаптации, которые позволяют им регулировать температуру в своих жилищах, этого может быть недостаточно при глобальном повышении температуры.
Колония шмелей действует как «суперорганизм», где репродуктивная пригодность зависит от коллективного выживания и размножения колонии, а не отдельных пчел, если в гнезде слишком жарко для выращивания здоровых личинок, страдает вся колония, независимо от адаптации отдельных шмелей.
Изучение влияния высоких температур на медоносных пчел также показывает, что высокая температура в улье снижает силу и репродуктивную способность пчелиных маток, приводит к уменьшению размеров рабочих пчел и ухудшению их состояния. Если жара оказывает аналогичное воздействие на шмелей и при более высокой температуре колонии производят менее здоровое потомство, то глобальное потепление может стать прямой причиной сокращения данных опылителей.
Дальнейшее сокращение числа насекомых-опылителей приведет к сокращению насекомоопыляемых видов растений, при исчезновении которых из ландшафта произойдет значительное снижение биоразнообразия. Потеря этих видов растений ставит под угрозу продовольственную безопасность, в связи с чем разведение шмелей становится важной отраслью. В биологической лаборатории Ивановского филиала Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») выращивают шмелиные семьи по оригинальной отечественной технологии круглогодичного массового культивирования. Опыление сельскохозяйственных культур шмелями имеет решающее значение для получения высокого, качественного и здорового урожая.
Источник: Thermodynamics, thermal performance and climate change: Temperature regimes for bumblebee (Bombus spp.) colonies as examples of superorganisms, Frontiers in Bee Science (2024). DOI: 10.3389/frbee.2024.1351616
